盧 星

(山西經濟管理干部學院 電子信息工程系，山西 太原 030024)

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LTE網絡關鍵性能指標分析

盧 星

(山西經濟管理干部學院 電子信息工程系，山西 太原 030024)

隨著現(xiàn)代網絡技術的不斷發(fā)展以及LTE商用網絡的快速建設，LTE無線網絡關鍵性能指標的優(yōu)化變得尤為重要。2014年以來，我國的4G網絡得以發(fā)展，如何高效完成4G網絡建設成為推動我國移動通信網絡技術發(fā)展的重要內容。因此，本文將LTE無線網絡關鍵性能指標的優(yōu)化作為研究對象，并針對相應性能指標進行分析，推動4G網絡的進一步發(fā)展。

LTE；無線網絡；性能指標；優(yōu)化

隨著移動互聯(lián)網通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，3GPP LTE項目被認為是“準4G”技術，已經逐漸成為目前移動通信發(fā)展的必然趨勢。國外對于LTE的建設時間較早，已經形成多個商用系統(tǒng)，然而國內三個移動通信運營商也已經獲得LTE牌照，LTE商用大規(guī)模開展。LTE采用OPDM以及MTMO技術作為其無線網絡的演進的唯一標準，能夠有效的提升性能。因此，本文針對關鍵性能指標進行研究具有一定的現(xiàn)實意義。

1 4G概念

4G為第四代移動電話行動通信標準，主要指的是第四代移動通信技術，外文縮寫為：4G。基于嚴格意義方面進行分析，LTE只有3.9G，盡管一直被宣傳為4G無線標準，但并未得到實際的認可，只有具備升級版的LTE Advanced才滿足國際電信聯(lián)盟對于4G的要求。4G主要是集中于3G與WLAN與一體，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的快速傳輸，保證高質量的音頻以及視頻的提供。4G能夠以100 Mbps以上的速度進行下載，明顯的優(yōu)越于現(xiàn)代家用寬帶，是家用寬帶ADSL(4兆)的25倍速度，由此可見4G的優(yōu)越性。

2 LTE網絡架構

LTE網絡架構采用由eNB所構成的單層架構模式，這一種結構模式具備一定的優(yōu)點，能夠簡化網絡結構、減小延遲，滿足了低時延、低復雜度以及低成本的相應要求。與3G的接入網絡相比，LTE有效的減少了無線網絡控制器的相應節(jié)點。LTE網絡架構也可以被稱之為E-UTRAN架構，該架構主要由eNB所構成。eNB不僅具備原3G網絡中的相應功能，還能夠完成無線網絡控制器的大部分功能，其中包括物理層、MAC層、無線資源控制協(xié)議(RRC)、調度、接入控制以及承載控制等內容。由于LTE無線網絡架構方面與當前2G/3G網絡架構在無線測存方面存在一定差異。因此，本文將LTE無線網絡關鍵性能指標分為網絡接入類、網絡保持類、傳輸完整類以及資源負荷類指標。同時，LTE網絡機構如圖1所示。

圖1 LTE網絡架構

3 LTE無線網絡關鍵性能指標優(yōu)化

3.1 網絡接入類

3.1.1 無線資源控制協(xié)議連接類指標

無線資源控制協(xié)議連接是UE與E-UTRAN之間實現(xiàn)信令連接承載，充分體現(xiàn)了E-UTRAN對于UE的接納能力，同時也是NAS層面業(yè)務訪問的前提環(huán)節(jié)。無線資源控制協(xié)議在建立連接的過程中，其中包含兩個方面的內容，第一與業(yè)務相關的范圍內的無線資源控制協(xié)議連接建立過程；第二是與業(yè)務無關的無線資源控制協(xié)議的連接建立過程，具體包括位置更新、系統(tǒng)空間小區(qū)重選以及注冊等方面。在LTE中，無線資源控制協(xié)議指標當中主要包括：無線資源控制協(xié)議建立成功率、連接重建成功率、平均建立時長以及連接數(shù)指標[1〗。

3.1.2 E-RAB連接類指標

E-RAB建立成功率主要通過E-RAB建立成功個數(shù)以及E-RAB建立請求個數(shù)之間的比進行表示。E-RAB建立請求可以通過E-RAB建立，在初始上下文建立請求消息中含有E-RAB to Be Setup List IE，也可以進行E-RAB建立。由于E-RAB信令在建立的過程中需要通過E-RAB進行體現(xiàn)，為了更好的滿足業(yè)務處理層面的無線側接入狀況，需要具體的統(tǒng)計E-RAB的個數(shù)，并不是統(tǒng)計E-RAB信令消息的次數(shù)。

3.2 網絡保持類

針對網絡保持類指標的優(yōu)化，主要是考察業(yè)務在建立完成之后具體保持性能，其中主要包括的內容為掉話率。無線系統(tǒng)的實際掉話率主要是通過E-RAB的異常釋放得以體現(xiàn)，在掉話發(fā)生之后，系統(tǒng)能夠通過兩種信令過程在無線側方面發(fā)出E-RAB釋放請求。并且對于E-RAB釋放和初始上下文釋放請求，均勻分布為eNodeB發(fā)起的E-RAB流程釋放以及MME發(fā)起的E-RAB釋放流程。在進行4G網絡建設的過程中，應該充分的重視網絡保持類指標的優(yōu)化與完善，保證4G網絡穩(wěn)定性能的提升。

其中業(yè)務方面的掉話率=業(yè)務掉話次數(shù)/業(yè)務釋放次數(shù)×100%，每一個業(yè)務種類對應一個子語測量。

3.3 傳輸完整類

傳輸完整類指標的研究，對于LTE無線網絡的優(yōu)化具有重要作用。傳輸完整類指標的研究主要包括LTE數(shù)據(jù)丟包率指標和業(yè)務量的統(tǒng)計指標。LTE中由于空口協(xié)議棧與WCDMA的不同，主要統(tǒng)計PDCP層SDU丟包率。對于數(shù)據(jù)丟包率指標的研究反映了LTE無線結構方面信號傳輸?shù)膶嶋H質量，影響系統(tǒng)方面的具體切換、工控以及接納等方面的性能。主要是檢測網絡覆蓋范圍不充分的情況下，體現(xiàn)網絡干擾的實際狀況。對LTE這一類指標的研究，能夠充分的反應4G網絡覆蓋情況以及網絡接入情況。這就要求對該項要求進行及時檢測，保證網絡實時階段傳輸過程中的完整性，優(yōu)化網絡性能[2〗。

LTE無線網絡在進行業(yè)務量主要同層面是基于以太網端口MAC層面PDU字節(jié)數(shù)、S1接口GTP-U層SDU字節(jié)數(shù)和空口PDCP層SDU的字節(jié)數(shù)。對于業(yè)務量具體的統(tǒng)計指標以及傳輸完整性進行分析，對于掌握用戶在實際使用過程中的業(yè)務情況能夠及時了解[3〗。

3.4 資源負荷類

資源負荷類指標反映了資源配置方面的合理性以及用戶業(yè)務接入對于資源的使用情況，是網絡資源在進行調整以及擴容的必要依據(jù)。E-UTRAN方面的資源負荷類的指標主要包括系統(tǒng)最大/平均負荷、小區(qū)最大/平均發(fā)射功率、PDCCH CCE占用率、RACH平均占用數(shù)量以及PRB占用率。LTE E-UTRAN側僅包括eNodeB網元，用于統(tǒng)計最大/平均負荷；LTE系統(tǒng)方面支持一個子幀內傳輸多個調度消息，保證每一個消息都獨立承載PDCCH上。用以對下行PDCCH CCE平均占用率以及下行PDCCH的資源負荷情況；LTE的隨機接入過程中分為基于競爭層面的隨機接入過程以及無競爭的隨機接入過程，統(tǒng)計RACH的平均占用數(shù)。

4 結束語

綜上所述，本文針對目前4G網絡概念以及LTE網絡進行分析，并基于已有的2G/3G網絡關鍵性能指標架構，提出網絡接入類、網絡保持類、傳輸完整類以及資源負荷類等相應LTE發(fā)展層面的關鍵性能指標，并針對相應的指標的優(yōu)化進行分析，為4G網絡的發(fā)展奠定理論基礎，推動運營商對于網絡的進一步優(yōu)化。

[1] 林雁暉.TD-LTE無線網絡規(guī)劃與設計[D〗.廣州：華南理工大學，2014.

[2] 朱裔晗.基于TD-LTE蜂窩網絡的覆蓋規(guī)劃及性能研究[D〗.銀川：寧夏大學，2014.

[3] 呂晨光.TD-LTE無線網絡規(guī)劃研究[D〗.北京：北京郵電大學，2012.

The Analysis of Key Indicators for LTE Network

Lu Xing

(DepartmentofElectronicInformationEngineering,ShanxiInstituteofEconomicManagement,TaiyuanShanxi030024,China)

With the continuous development of modern network technology and the rapid construction of LTE commercial network, the optimization of the key performance index of LTE wireless network becomes very important. Taking the optimization of the key performance index of LTE wireless network as the research object, this paper analyzes the corresponding performance index, which can promote the further development of 4G network.

LTE; wireless network; performance index; optimization

2015-07-06

盧 星(1984- )，男，山西太原人，碩士研究生，助教，研究方向無線通信、嵌入式方向。

1674- 4578(2015)04- 0070- 01

TN929.5

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